Geavanceerd EMC Printontwerp

Transcriptie

1 Geavanceerd EMC Printontwerp Patrick Dijkstra 9 November 2016

2 Waar gaan we het over hebben? Introductie DARE!! Filtering en afgeschermde kabels Voedingsontkoppeling Routing (referentievlak)

3 Voor een Veilige en Storingsvrije Wereld Opgericht in 1992 Familiebedrijf 55 medewerkers Internationaal georiënteerd DARE!! CE-markering, Kalibratie en EMC producten

4 conversie van HF signalen naar LF signalen Treed op in elke halfgeleider

5 Geen AM-modulatie 12 V 6 V Irf 900 MHz draaggolf FM of on-gemoduleerd signaal --> DC offset

6 1 khz modulatie 900 MHz draaggolf Irf 12 V 1 khz modulatie Amplitude- of puls gemoduleerd signaal --> LF audio

7 = Kristal radio

8 GSM Modulatie (212 Hz) Gewenste signaalband 900 MHz draaggolf 900 MHz draaggolf t Frequentie conversie 20 khz 212 Hz stoor -signaal F Zijbanden (212 Hz)

9 bij IC s 1 khz modulatie 900 MHz draaggolf I s I s1 Amp 1 Amp 2 C PCB C k

10 Filters en shielded kabels Alle in- en uitgangen filteren boven gewenste signaalband Als gewenste signaal hoogfrequent is, dan afgeschermde kabels gebruiken

11 Filters en shielded kabels Ingangsfiltering I s I s1 Amp 1 Amp 2 C PCB U s I s2 C k

12 Filters en shielded kabels Ingangs- en uitgangsfiltering Amp 1 Amp 2 I s I s2 C k I s1 C PCB U s Schakeling wordt in geheel opgetild t.o.v. de omgeving. Alle electronica blijft onderling op hetzelfde potentiaal.

13 Voedings- ontkoppeling Gebruik zo klein mogelijke capaciteit Pas lokaal plus-vlakje toe bij ic s met meerder plus aansluitingen Ontkoppel ic met serie spoel in plus lijn

14 Voedingsontkoppeling IC-behuizing.... Cp Cp Cp Rp Rp Rp Lp Lp Lp Uitgang Locale ontkoppel C Lk Rk Ck Ls Rs Totaal van overige ontkoppel C s Vcc Lk Rk Ck

15 Doel en werking referentievlak (GND plane) Gebruik voedingsvlakken Gescheiden referentievlakken

16 PCB Routing Directe instraling op PCB Oppervlak bepaalt ontvangst antenne I s op ingang 2 van de versterker C Cpcb k Oplossingen: Verkleinen lus oppervlak (GND plane) Capaciteit over ingang 2e versterker

17 PCB Routing Slecht referentievlak Amp 1 Amp 2 I s I s 2 I s1 C PCB Optelling van spanning in nulgeleider bij inputsignaal versterker 2 C k Oplossingen: - Referentievlak (laag impedant) - Kabels aan 1 kant houden

18 PCB Routing Werking referentievlak Stel: Onderzijde PCB is volledig gesloten GND plane. Hoe loopt de retour stroom? Kortste weg (diagonaal door GND plane) Onder heengaande spoor

19 PCB Routing Voedingsvlakken Wanneer de voedingsspanning ook als vlak uitgevoerd wordt, ontstaan er problemen met de retourstromen ter plaatse van de doormetaliseringen. Het gevolg zal zijn dat de retourstroom via een langer retour pad terug zal lopen. De stroom kan ter hoogte van de via s de volgende paden kiezen: 1. Via de dichts bij gelengen ontkoppel condensator 2. Via de verdeelde capaciteit tussen plus en min vlak

20 PCB Routing Gescheiden referentievlakken Analog en digital GND aan elkaar Analog input 1 Analog input 2 Analog input 3 Alleen scheiden van referentievlakken als galvanische scheiding noodzakelijk is. A/D A/D A/D Processor Processor Processor Geen sporen over overgangen van referentievlakken laten lopen

21 Afsluiting en vragen Kunt u compliancy zekerstellen zonder testen? Door een wel overwogen PCB design wordt de kans van slagen sterk verhoogd. Maar ten gevolgen van onderstaande punten blijft testen noodzakelijk: Product spreiding Device radiation Kosten optimalisatie eenmalige kosten versus product kosten

22 Afsluiting en Zijn er nog vragen? Zijn er nog vragen?

23 Veel Succes Nog hulp nodig? Medewerkers van DARE!! helpen u graag met: Advies Verdere opleidingen Metingen EMC meetapparatuur